Jacobus Henricus van 't Hoff (1852-1911)

Wie was Jacobus Henricus van 't Hoff?

Jacobus Hendricus van 't Hoff werd geboren op 30 augustus 1852. Hij was de derde van de zeven kinderen die zijn ouders uiteindelijk zouden krijgen. Hij doorliep de HBS in zijn geboortestad Rotterdam. Na zijn eindexamen, toen hij zeventien was, ging hij studeren aan de polytechnische school te Delft. Hij haalde daar twee jaar later, in 1871, het diploma van technoloog. Tijdens een vakantiebaan bij een suikerfabriek kwam hij echter tot de conclusie dat het werk als technoloog hem niet bijzonder kon boeien en hij besloot zijn heil in de wetenschap te zoeken.

Na een jaar in Leiden gestudeerd te hebben vertrok Van 't Hoff naar Bonn, waar hij in het beroemde chemische laboratorium van Kekulé werkte (de ontdekker van de benzeenstructuur, 1865). Ook werkte hij in Parijs bij Wurtz, een andere chemische grootheid uit die tijd. In 1874 promoveerde hij in Utrecht op het proefschrift getiteld Bijdrage tot de kennis van het cyaanazijnzuur en het malonzuur.

Voor zijn promotie had Van 't Hoff echter al een veel belangrijker document gepubliceerd dan zijn proefschrift, namelijk een brochure waarmee hij de basis legde voor de ontwikkeling van de stereochemie. De titel van de brochure luidde: Voorstel tot Uitbreiding der Tegenwoordige in de Scheikunde gebruikte Structuurformules in de Ruimte, benevens een daarmee samenhangende Opmerking omtrent het Verband tusschen Optisch Actief Vermogen en chemische Constitutie van Organische Verbindingen. Het pamflet omvatte slechts 13 pagina's, maar zou een enorme impact hebben op het chemisch denken. In 1875 verscheen de Franse vertaling La Chimie dans l'Espace, twee jaar later de Duitse vertaling (een Engelse vertaling kwam er pas in 1891).

Eenmaal gepromoveerd kostte het Van 't Hoff veel moeite om een baan te vinden. Uiteindelijk werd hij in 1876 leraar op de Veterinaire School in Utrecht, een positie die hij een jaar later alweer verliet voor een aanstelling als lector aan de Universiteit van Amsterdam, waar hij in 1878 tot hoogleraar in de chemie, mineralogie en geologie werd benoemd. In dat jaar trouwde hij ook met Johanna Francina Mees, met wie hij twee zonen en twee dochters zou krijgen.

Door diverse publicaties groeide de bekendheid van Van 't Hoff en er werd vanuit het buitenland dan ook stevig aan hem getrokken. In een poging hem voor de Universiteit van Amsterdam te behouden ging de gemeenteraad akkoord met de bouw van een nieuw laboratorium, ingericht volgens de wensen van Van 't Hoff, dat in 1892 gereed kwam. Door de bekendheid van Van 't Hoff kwamen de studenten echter van heinde en verre toegestroomd en hij kreeg het zo druk met colleges, tentamens en examens, dat hij aan onderzoek doen niet meer toekwam. In 1896 zwichtte hij dan ook voor een aanbod van de Pruisische Academie van Wetenschappen, die hem de mogelijkheid bood al zijn tijd aan onderzoek te besteden.

Van 't Hoff kreeg in zijn loopbaan tal van prijzen en eretitels toegekend. De belangrijkste daarvan was echter toch wel de toekenning van de eerste Nobelprijs voor de Scheikunde in 1901.

Naast zijn liefde voor de chemie had Van 't Hoff ook een grote voorliefde voor de natuur. In Amsterdam nam hij graag deel aan botanische excursies en tijdens zijn periode in Bonn maakte hij lange wandelingen in de bergen. Daarnaast was Van 't Hoff een groot liefhebber van poëzie; de beroemde Engelse dichter Lord Byron was zijn idool.

Op 1 maart 1911 overleed hij in het plaatsje Steglitz, nabij Berlijn.

Waar is van 't Hoff bekend om?

Van 't Hoff keek naar onderzoeksuitkomsten van anderen en trok daaruit conclusies die niemand anders tot dat moment had gedaan. Als zijn belangrijkste ontdekking wordt de introductie van de stereochemie gezien.
Van 't Hoff ontdekte in de resultaten van anderen dat er bij koolstofatomen die door verschillende groepen omringd werden er minder verschillende vormen (isomeren) experimenteel konden worden aangetoond dan er op papier konden worden getekend. Van 't Hoff verklaarde dit door te veronderstellen dat moleculen niet plat waren (de gebruikelijke denkwijze op dat moment), maar driedimensionaal.
Hij stelde voor om tetraëders te gebruiken als model voor een molecule, waarbij het centrale koolstofatoom zich in het midden van de tetraëder bevindt. In zijn pamflet introduceerde hij de term asymmetrisch koolstofatoom. Hiermee bedoelde hij een koolstofatoom dat omringd werd door vier verschillende groepen.
Van 't Hoff stelde dat slechts in dit geval er meer dan één isomeer van een verbinding kon bestaan, wat direct een verklaring was voor de optische activiteit van deze verbindingen.

Waarvoor heeft Van 't Hoff de eerste Nobelprijs voor de Scheikunde gekregen?

Gek genoeg heeft Van 't Hoff niet voor zijn meeste bekende ontdekking; de stereochemie, de ontdekking van de opstelling van atomen in de ruimte de Nobelprijs gekregen. Wel voor zijn ontdekkingen op het gebied van evenwicht en dynamica in de chemie, met name voor zijn theorie van de osmotische druk.
Deze theorie komt in het kort op het volgende neer: Wanneer twee zoutoplossingen worden gescheiden door een zogenaamd semi-permeabel membraan, waar wel de watermoleculen maar niet de zoutmoleculen doorheen kunnen gaan, zal er water stromen van de kant met de lagere zoutconcentratie naar de kant van de hogere zoutconcentratie. Hierdoor komt de vloeistoflaag aan de ene kant van het membraan hoger te staan dan aan de andere kant. Er ontstaat een evenwicht wanneer de druk van de extra waterkolom even groot is als de drijvende kracht voor het transport van water door het membraan. De osmotische druk is de druk die de waterkolom levert in de evenwichtssituatie als er maar aan één kant van het membraan zout in oplossing is. Van 't Hoff bewees dat deze druk met de formule p = cRT kan worden uitgerekend, waarbij p de osmotische druk is, c de concentratie zout, R de universele gasconstante en T de absolute temperatuur. Hij toonde hiermee meteen aan dat wetten van de thermodynamica die gelden voor gassen ook van toepassing zijn op oplossingen. Immers, de ideale gaswet heeft de vrijwel identieke vorm pV = nRT, waarbij p de druk is, V het volume en n de hoeveelheid gas. En voor de concentratie van een zout geldt dat deze gedefinieerd is als c = n/V.

Wat maakte Van 't Hoff zo'n uniek chemicus?

Van 't Hoff is natuurlijk in de eerste plaats belangrijk als chemicus vanwege de ontdekkingen die hij gedaan heeft. Maar ook in zijn manier van werken was Van 't Hoff bijzonder. Hij keek met name naar de resultaten die anderen hadden verkregen en zag daar verbanden in die niemand daarvoor waren opgevallen. Hij hield er niet van om zelf praktisch onderzoek te doen. Tegen een collega schijnt hij over het doen van experimenten ooit eens gezegd te hebben: Wat is het toch fijn dat er mensen zijn die dit soort werk voor ons willen doen. Daarnaast was Van 't Hoff uniek omdat hij zich als een van de eerste chemici voornamelijk bezighield met de (natuurkundige) wetten waarmee chemische processen kunnen worden beschreven. In 1887 richtten Wilhelm Ostwald en hij het Zeitschrift für physikalische Chemie op. Samen worden zij dan ook gezien als de grondleggers van het vakgebied van de fysische chemie.

Meer weten over het leven en de theorieën van Van 't Hoff?

Lees dan Vader van de stereochemie. Van 't Hoff kreeg een Nobelprijs. Hij verdiende er nog een, geschreven door H. van Bekkum en J. Reedijk.
Dit is het inleidende artikel van het boek Chemie achter de dijken: uitvindingen in de eeuw na Van 't Hoff.
Daarnaast is er ook een officieel levensbericht geschreven.